CN105184511A - 供电业扩服务系统 - Google Patents

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王胜军
赵敏
董小琦
张健
王贻亮
王海涛
刘乘麟
汤耀
乔学明
郭聃
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Abstract

本发明涉及供电服务管理设备技术领域，具体地说是一种供电业扩服务系统，其特征在于设有服务平台、管控平台以及智能终端，服务平台设有用于连接智能终端的接口网关单元、用于连接管控平台的业务网关单元、用于制定供电方案的用电服务单元、用于验证用户身份的客户认证单元，其特征在于所述用电服务单元设有变压器容量核准模块、供电电压确定模块、配电网供电能力计算评估模块、用户最大允许报装容量确定模块、辅助决策模块，本发明与现有技术相比，具有能够提高劳动效率，缩短供电方案答复时间，迅速为客户提供方便高效的供电服务等功能，具有较高的推广价值。

Description

供电业扩服务系统
技术领域：
本发明涉及供电服务管理设备技术领域，具体地说是一种能够完成供电过程中各项服务事务的连接处理、分析，并且提供直观易懂的分析处理结果，进而提高业务扩展效率和准确率的供电业扩服务系统。
背景技术：
众所周知，根据用电用户的要求，供电企业需要制定不同的送电网络，现阶段送电方案的制定主要通过客户提供用电方案后，供电企业的服务人员通过多次实地勘测，了解客户服务点地域各种电网运行指标统计数据，达到供电的要求。在此过程中由于无法获得电网负荷的实时数据，往往最终供电方案不能达到节能、低耗的要求，且存在周期长、劳动强度大、效率低、差错率高等缺点。
发明内容：
本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种能够完成供电过程中各项服务事务的连接处理、分析，并且提供直观易懂的分析处理结果，进而提高业务扩展效率和准确率的供电业扩服务系统。
本发明可以通过以下措施达到：
一种供电业扩服务系统，其特征在于设有服务平台、管控平台以及智能终端，服务平台设有用于连接智能终端的接口网关单元、用于连接管控平台的业务网关单元、用于制定供电方案的用电服务单元、用于验证用户身份的客户认证单元，其特征在于所述用电服务单元设有变压器容量核准模块、供电电压确定模块、配电网供电能力计算评估模块、用户最大允许报装容量确定模块、辅助决策模块。
本发明所述变压器容量核准模块包括供电负荷计算单元、无功功率计算单元、视在功率计算单元、变压器台数及容量确定单元，其中供电负荷计算单元采用系数法来确定计算负荷，工业用电用户的无功功率计算单元和视在功率计算单元通过下式获得计算结果：
S＝Pj/COS∮＝ΣPeKd/COS∮(1)
式中：
S－视在功率(kVA)；
Pj－计算负荷(kW)，取值范围如表一所示；
Kd－需用系数；
cos∮－用户平均功率因数；
ΣPe－用户需用设备容量总和(kW)。
表1为常见的几种工业用电设备的需用系数。
表1
本发明中居住区用电容量按以下原则确定：建筑面积小于80m2的住宅，配置容量每户不低4kW；建筑面积在80～120m2(含120m2)的住宅，配置容量每户不低于6kW；建筑面积在120～150m2(含150m2)的住宅，配置容量每户不低于8kW；建筑面积在150m2以上的住宅，配置容量每户不低于12kW；别墅类住宅用电容量根据实际需要确定，配置容量每户宜不低于16kW；居住区变压器容量按以下原则确定：变压器配置容量＝∑(低压用电负荷×Kp)，配置系数按表2选择。
序号 变压器供电范围内住宅户数 配置系数(Kp)
1 72户及以下 0.7
2 72户以上300户以下 0.6
3 300户及以上 0.5
4 低压供电公建设施 0.8
表2配置系数(Kp)表
本发明中公共服务设施用电容量的确定：居住区内公共设施负荷按实际设备容量计算。设备容量不明确时，按负荷密度估算：办公、物业管理类60～100W/m2；商业(会所)类100～150W/m2，公共设施需用专用变压器供电的，变压器容量按用电负荷配置。
本发明中居住区变压器的容量选择应充分考虑居民用电负荷增长的需求，变压器应靠近负荷中心，变压器容量宜采用400、630、800kVA，单台油浸式变压器的容量选择最大不应超过630kVA，单台干式变压器的容量不宜超过1250kVA。
本发明中供电电压确定模块根据变压器容量核准模块输出的结果，按表3及表4确定供电电压：
表2.2供电电压等级的范围
Table2.2Therangeofthepowersupplyvoltagelevel
表中Pc-用电设备总容量；Sc-需用变压器容量
表3
andtransmissioncapacityanddistance
额定电压(kV) 0.38 3 6 10 35 110
输送容量(MW) 0.1 0.1～1 0.1～1.2 0.2～2 2.0～10 10～50
输送距离(km) 0.6 1～3 4～15 6～20 20～50 50～150
表4
本发明中配电网供电能力计算评估模块评估的内容包括：供电能力是否满足现有负荷的需要及可能适应负荷增长和程度；供电可靠性；正常运行时各节点的电压水平及线路的电压损失、线损；供电设备更新的可能性和必要性；评估供电能力涉及到城网的基本情况、运行指标、N.1断线分析、负荷转移11”，在考虑不同负荷运行水平，不同的运行方式下，考虑线路和变压器的过负荷情况，评价电网结构，提出改进措施。
本发明中用户最大允许报装容量确定模块对用户的最大允许报装容量的确定可分为下面几步：
步骤一：求出电源变电站的剩余供电容量
首先计算出电源变电站的在满足“N-1”(指变电站在失去一路电源后，仍可保证供电)准则下的最大供电容量，然后估计出电源变电站低压侧所有出线的现有容量，它的所有出线的潮流在每次对各个分区配电网络进行潮流计算时已算出，作为主干线的属性信息放在数据库中，此时只要查出并相加即可，用电源变电站最大供电容量减去该站低压侧上所有出线容量，就得到电源变电站的剩余供电容量。如果用户的申请报装容量小于这个剩余容量，则可以在不新增电源的情况下设计供电方案，否则就要加大电源变电站变压器容量，当用户的电请报装容量小于这个剩余容量时，再进行第二步；
步骤二：求出配电线路的剩余供电容量；为了确定用户的最大允许报装容量，首先对用户所处供电区域时现有配网网络进行一次潮流计算，求出各支路的潮流大小和各节点的电压，并计算出全网的有功功率总损耗，也就是把所有的支路损耗都相加，通过对各节点电压的比较，可以选出一个电压最低的负荷节点，一般都在配网的最末端，在整个配网任何节点上增加负荷功率，都会使配电干线上的潮流加大，从而影响干线上末端电压最低的用户点的电压质量；前面谈到，求用户最大允许报装容量是在保证为用户设计的初始供电方案不需要从电源变电站低压侧增加出线间隔以另外引出线路，所以在求线路最大传输容量时，主要考虑在电源变电站低压侧出线的主干线上第一个杆塔节点处增加负荷，同时保证干线上末端电压最低的用户点的电压合格，因为这样增加的负荷是最大的，所以只要计算主干线上从电源变电站出来到第一个杆塔节点的主干支路上的剩余供电容量，该支路称为计算支路；将计算支路上的传输功率作为未知数，配电网中其余支路的潮流由潮流计算得到，计算出从电源点到配网中电压最低的用户点的电压损耗，设定该电压损耗为额定电压的10％，则可得到计算支路上受电压降限制的传输有功容量只，计算时可取功率因数为0.9；用Pu表示。
当用户的报装容量很大，需要考虑系统的稳定时，可由系统管理部门事先通过计算求得系统联络线的稳定极限功率，用Pw表示，另外根据计算支路型号可以查出它的长时允许电流，结合当地的温度状况算出按热稳条件限制的传输容量只，这个值一般都是比较大的，用Pr表示，从中选出最小的一个值减去经潮流计算得到的计算支路上的潮流值Pt，就得到所要求的配电线路的剩余供电容量，这个值也就是用户的最大允许报装容量PCmax，算式如下：
PCmax＝min{Pu，Pw，Pr}-Pt(2.24)
本发明辅助决策模块中设有辅助决策部件：包括电流采样电路、电压采样电路、采样数据上传电路，其中电流采样电路和电压采样电路所获取的电流、电压值经采样数据上传电路上传至服务平台，服务平台整合了用电信息采集功能、线路开放容量计算功能，供电方案辅助制作功能，营销配电信息贯通功能，优化供电方案制定的过程，节约人力物力。
本发明可以实现以下功能：1)实时检测电网运行状态，优化客户用电方案。报装用电过程中，对客户服务点地域负荷数据进行实时检测，了解该地域各种电网运行指标统计数据，达到经济合理供电的要求。通过科技手段，体现以客户为中心的服务理念。
2)信息数据高度整合，充分体现营配一体化。由于城市的扩展，电力设备及负荷情况快速变化，配电系统数据与营销系统数据更新不同步，营配数据的完整性、准确性与及时性得不到保证。营配一体化，业扩辅助决策为客户数据精细化管理提供可靠保障，为提高供电可靠性、开拓优质服务手段打下实现的基础。
3)提高营销服务质量、工作效率及经营效益。通过信息集成平台对客户服务点负载情况进行分析，优选客户电源接入点方案，克服了原来方案制作劳动强度大、效率低、勘察往返多、差错率高等缺点。降低工作成本，缩短业扩服务周期，提高经营效益。能对每条馈线已接、批接、待批公专变容量和用电类别容量及数量进行统计分析，并能提供用电类别已接容量饼图显示，批接容量用户明细显示，查看供电线路长度、供电路径、供电半经等。通过以上数据分析功能，对报装用户制定合理的供电方案提供科学的数据支撑。通过线路负荷历史数据的分析，确定各线路和各类性质用电客户的符合率，从而得出各类用电客户在各季节、各时段的负荷情况，从而改进负荷计算方法，结合决策树分类算法实现了最优报装解决方案的自动生成。勘察人员通过无线网络现场制定方案，与客户面对面交流沟通，提高服务质量和水平。
本发明与现有技术相比，具有能够提高劳动效率，缩短供电方案答复时间，迅速为客户提供方便高效的供电服务等功能，具有较高的推广价值。
附图说明：
附图1为本发明的系统框图。
附图2为本发明中变压器容量核准模块的结构框图。
附图标记：服务平台1、管控平台2、智能终端3、接口网关单元4、业务网关单元5、用电服务单元6、客户认证单元7、变压器容量核准模块8、供电电压确定模块9、配电网供电能力计算评估模块10、用户最大允许报装容量确定模块11、辅助决策模块12、供电负荷计算单元13、无功功率计算单元14、视在功率计算单元15、变压器台数及容量确定单元16。
具体实施方式：
下面根据附图对本发明作进一步的说明。
如附图1及附图2所示，本发明提出了一种供电业扩服务系统，设有服务平台1、管控平台2以及智能终端3，服务平台1设有用于连接智能终端3的接口网关单元4、用于连接管控平台2的业务网关单元5、用于制定供电方案的用电服务单元6、用于验证用户身份的客户认证单元7，其特征在于所述用电服务单元6设有变压器容量核准模块8、供电电压确定模块9、配电网供电能力计算评估模块
10、用户最大允许报装容量确定模块11、辅助决策模块12。
本发明所述变压器容量核准模块8包括供电负荷计算单元13、无功功率计算单元14、视在功率计算单元15、变压器台数及容量确定单元16，其中供电负荷计算单元采用系数法来确定计算负荷，工业用电用户的无功功率计算单元和视在功率计算单元通过下式获得计算结果：
S＝Pj/COS∮＝ΣPeKd/COS∮(2)
式中：
S－视在功率(kVA)；
Pj－计算负荷(kW)，取值范围如表一所示；
Kd－需用系数；
cos∮－用户平均功率因数；
ΣPe－用户需用设备容量总和(kW)。
表1为常见的几种工业用电设备的需用系数。
表1
本发明中居住区用电容量按以下原则确定：建筑面积小于80m2的住宅，配置容量每户不低4kW；建筑面积在80～120m2(含120m2)的住宅，配置容量每户不低于6kW；建筑面积在120～150m2(含150m2)的住宅，配置容量每户不低于8kW；建筑面积在150m2以上的住宅，配置容量每户不低于12kW；别墅类住宅用电容量根据实际需要确定，配置容量每户宜不低于16kW；居住区变压器容量按以下原则确定：变压器配置容量＝∑(低压用电负荷×Kp)，配置系数按表2选择。
序号 变压器供电范围内住宅户数 配置系数(Kp)
1 72户及以下 0.7
2 72户以上300户以下 0.6
3 300户及以上 0.5
4 低压供电公建设施 0.8
表2配置系数(Kp)表
本发明中公共服务设施用电容量的确定：居住区内公共设施负荷按实际设备容量计算。设备容量不明确时，按负荷密度估算：办公、物业管理类60～100W/m2；商业(会所)类100～150W/m2，公共设施需用专用变压器供电的，变压器容量按用电负荷配置。
本发明中居住区变压器的容量选择应充分考虑居民用电负荷增长的需求，变压器应靠近负荷中心，变压器容量宜采用400、630、800kVA，单台油浸式变压器的容量选择最大不应超过630kVA，单台干式变压器的容量不宜超过1250kVA。
本发明中供电电压确定模块根据变压器容量核准模块输出的结果，按表3及表4确定供电电压：
表2.2供电电压等级的范围
Table2.2Therangeofthepowersupplyvoltagelevel
表中Pc-用电设备总容量；Sc-需用变压器容量
表3
andtransmissioncapacityanddistance
额定电压(kV) 0.38 3 6 10 35 110
输送容量(MW) 0.1 0.1～1 0.1～1.2 0.2～2 2.0～10 10～50
输送距离(km) 0.6 1～3 4～15 6～20 20～50 50～150
表4
本发明中配电网供电能力计算评估模块评估的内容包括：供电能力是否满足现有负荷的需要及可能适应负荷增长和程度；供电可靠性；正常运行时各节点的电压水平及线路的电压损失、线损；供电设备更新的可能性和必要性；评估供电能力涉及到城网的基本情况、运行指标、N.1断线分析、负荷转移，在考虑不同负荷运行水平，不同的运行方式下，考虑线路和变压器的过负荷情况，评价电网结构，提出改进措施。
本发明中用户最大允许报装容量确定模块对用户的最大允许报装容量的确定可分为下面几步：
步骤一：求出电源变电站的剩余供电容量
首先计算出电源变电站的在满足“N-1”准则下(指变电站在失去一路电源后，仍可保证供电)的最大供电容量，然后估计出电源变电站低压侧所有出线的现有容量，它的所有出线的潮流在每次对各个分区配电网络进行潮流计算时已算出，作为主干线的属性信息放在数据库中，此时只要查出并相加即可，用电源变电站最大供电容量减去该站低压侧上所有出线容量，就得到电源变电站的剩余供电容量。如果用户的申请报装容量小于这个剩余容量，则可以在不新增电源的情况下设计供电方案，否则就要加大电源变电站变压器容量，当用户的电请报装容量小于这个剩余容量时，再进行第二步；
步骤二：求出配电线路的剩余供电容量；为了确定用户的最大允许报装容量，首先对用户所处供电区域时现有配网网络进行一次潮流计算，求出各支路的潮流大小和各节点的电压，并计算出全网的有功功率总损耗，也就是把所有的支路损耗都相加，通过对各节点电压的比较，可以选出一个电压最低的负荷节点，一般都在配网的最末端，在整个配网任何节点上增加负荷功率，都会使配电干线上的潮流加大，从而影响干线上末端电压最低的用户点的电压质量；
前面谈到，求用户最大允许报装容量是在保证为用户设计的初始供电方案不需要从电源变电站低压侧增加出线间隔以另外引出线路，所以在求线路最大传输容量时，主要考虑在电源变电站低压侧出线的主干线上第一个杆塔节点处增加负荷，同时保证干线上末端电压最低的用户点的电压合格，因为这样增加的负荷是最大的，所以只要计算主干线上从电源变电站出来到第一个杆塔节点的主干支路上的剩余供电容量，该支路称为计算支路；将计算支路上的传输功率作为未知数，配电网中其余支路的潮流由潮流计算得到，计算出从电源点到配网中电压最低的用户点的电压损耗，设定该电压损耗为额定电压的lO％，则可得到计算支路上受电压降限制的传输有功容量只，计算时可取功率因数为0.9；用Pu表示。
当用户的报装容量很大，需要考虑系统的稳定时，可由系统管理部门事先通过计算求得系统联络线的稳定极限功率，用Pw表示，另外根据计算支路型号可以查出它的长时允许电流，结合当地的温度状况算出按热稳条件限制的传输容量只，这个值一般都是比较大的，用Pr表示，从中选出最小的一个值减去经潮流计算得到的计算支路上的潮流值Pt，就得到所要求的配电线路的剩余供电容量，这个值也就是用户的最大允许报装容量PCmax，算式如下：
PCmax＝min{Pu，Pw，Pr}-Pt(2.24)
本发明辅助决策模块中设有辅助决策部件：包括电流采样电路、电压采样电路、采样数据上传电路，其中电流采样电路和电压采样电路所获取的电流、电压值经采样数据上传电路上传至服务平台，服务平台整合了用电信息采集功能、线路开放容量计算功能，供电方案辅助制作功能，营销配电信息贯通功能，优化供电方案制定的过程，节约人力物力。
本发明可以实现以下功能：1)实时检测电网运行状态，优化客户用电方案。报装用电过程中，对客户服务点地域负荷数据进行实时检测，了解该地域各种电网运行指标统计数据，达到经济合理供电的要求。通过科技手段，体现以客户为中心的服务理念。
2)信息数据高度整合，充分体现营配一体化。由于城市的扩展，电力设备及负荷情况快速变化，配电系统数据与营销系统数据更新不同步，营配数据的完整性、准确性与及时性得不到保证。营配一体化，业扩辅助决策为客户数据精细化管理提供可靠保障，为提高供电可靠性、开拓优质服务手段打下实现的基础。
3)提高营销服务质量、工作效率及经营效益。通过信息集成平台对客户服务点负载情况进行分析，优选客户电源接入点方案，克服了原来方案制作劳动强度大、效率低、勘察往返多、差错率高等缺点。降低工作成本，缩短业扩服务周期，提高经营效益。能对每条馈线已接、批接、待批公专变容量和用电类别容量及数量进行统计分析，并能提供用电类别已接容量饼图显示，批接容量用户明细显示，查看供电线路长度、供电路径、供电半经等。通过以上数据分析功能，对报装用户制定合理的供电方案提供科学的数据支撑。通过线路负荷历史数据的分析，确定各线路和各类性质用电客户的符合率，从而得出各类用电客户在各季节、各时段的负荷情况，从而改进负荷计算方法，结合决策树分类算法实现了最优报装解决方案的自动生成。勘察人员通过无线网络现场制定方案，与客户面对面交流沟通，提高服务质量和水平。
本发明与现有技术相比，具有能够提高劳动效率，缩短供电方案答复时间，迅速为客户提供方便高效的供电服务等功能，具有较高的推广价值。

Claims (2)

1.一种供电业扩服务系统，其特征在于设有服务平台、管控平台以及智能终端，服务平台设有用于连接智能终端的接口网关单元、用于连接管控平台的业务网关单元、用于制定供电方案的用电服务单元、用于验证用户身份的客户认证单元，其特征在于所述用电服务单元设有变压器容量核准模块、供电电压确定模块、配电网供电能力计算评估模块、用户最大允许报装容量确定模块、辅助决策模块。
2.根据权利要求1所述的一种供电业扩服务系统，其特征在于所述变压器容量核准模块包括供电负荷计算单元、无功功率计算单元、视在功率计算单元、变压器台数及容量确定单元，其中供电负荷计算单元采用系数法来确定计算负荷。
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